拼焊板筒形件拉深成形研究

发布时间：2017-09-11 22:28

  本文关键词：拼焊板筒形件拉深成形研究

  更多相关文章： 拼焊板 筒形件 拉深 起皱 破裂 焊缝移动

【摘要】：近年来,汽车轻量化是各国政府、学术界、汽车工业界为应对环境和能源等问题提出的重大举措,拼焊板冲压成形技术就是实现汽车轻量化的关键技术之一。在拼焊板拉深成形过程中,由于焊缝的存在以及焊缝左右两侧板料强度的差异,导致拉深成形过程中会出现各种不同的缺陷,如起皱、破裂、焊缝移动等,这些缺陷使得拼焊板的发展在很大范围内受到了限制,此外,由于非轴对称件的研究是非常复杂的,因此,以筒形件为基础研究拼焊板拉深成形有较为重要意义。在拼焊板筒形件的理论分析过程中,根据一定的假设条件,对法兰区焊缝处应力状态进行分析,得到主要变形区应力以及拉深力、起皱和破裂临界压边力近似表达式,由得到的公式中可以发现影响起皱和破裂的主要因素有板料的厚度、压边力、板厚比、凹模圆角半径、凸模圆角半径以及摩擦系数等。在拼焊板筒形件的模拟分析过程中,综合考虑起皱、破裂和焊缝移动等问题,利用DYNAFORM研究压边力、凹模圆角半径、凸模圆角半径、板厚比和摩擦系数等参数对拉深过程中成形极限高度和焊缝移动量的影响,利用ABAQUS研究法兰区应力变化,拉深力、破裂临界压边力和起皱临界压边力随拉深高度的变化规律,将模拟结果和理论结果进行对比,分析对比结果,验证理论分析模型的正确性。在拼焊板筒形件的实验分析过程中,为保证拼焊板筒形件的拉深成形效果,设计相应得凸模、凹模、压边圈等结构装置。通过实验,研究板厚比、凹模圆角半径、凸模圆角半径对拼焊板筒形件拉深成形极限高度的影响规律,将实验结果和模拟结果对比,验证结论正确性,并为进一步的研究奠定基础。
【关键词】：拼焊板 筒形件 拉深 起皱 破裂 焊缝移动
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG386
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 课题研究背景及意义10-11
• 1.2 拼焊板成形技术的国内外研究现状11-14
• 1.2.1 焊缝的处理12-13
• 1.2.2 成形性能与成形极限的研究13-14
• 1.3 拼焊板冲压零件的的特点14-15
• 1.3.1 拼焊板成形的优点14
• 1.3.2 拼焊板成形的缺点14-15
• 1.4 课题研究主要内容15-16
• 第2章 拼焊板筒形件拉深成形理论分析16-26
• 2.1 引言16
• 2.2 拼焊板筒形件拉深过程中焊缝区应力理论解析16-23
• 2.2.1 法兰区16-21
• 2.2.2 凹模圆角区21-22
• 2.2.3 凸模圆角区22-23
• 2.3 破裂临界压边力23
• 2.4 起皱临界压边力23-24
• 2.5 拉深力24-25
• 2.6 本章小结25-26
• 第3章 拼焊板筒形件拉深成形模拟分析26-48
• 3.1 有限元软件的选取和模拟流程26-27
• 3.2 影响因素模拟过程分析27-41
• 3.2.1 恒压边力对成形极限高度和焊缝移动的影响28-34
• 3.2.2 凹模圆角半径对成形极限高度和焊缝移动的影响34-35
• 3.2.3 凸模圆角半径对成形极限高度和焊缝移动的影响35-36
• 3.2.4 板厚比对成形极限高度和焊缝移动的影响36-39
• 3.2.5 摩擦系数对成形极限高度和焊缝移动的影响39-41
• 3.3 变形应力模拟过程分析41-46
• 3.3.1 法兰区应力分析42-44
• 3.3.2 拉深力分析44
• 3.3.3 破裂临界压边力分析44-45
• 3.3.4 起皱临界压边力分析45-46
• 3.4 本章小结46-48
• 第4章 拼焊板筒形件拉深成形实验研究48-62
• 4.1 引言48
• 4.2 拼焊板的制取48-49
• 4.3 模具的设计49-53
• 4.3.1 凹模的设计50-51
• 4.3.2 凸模的设计51-52
• 4.3.3 薄侧压边圈的设计52
• 4.3.4 凸凹模间隙及尺寸52-53
• 4.4 实验设备及操作53-55
• 4.5 实验结果分析55-61
• 4.5.1 板厚比对拉深成形的影响55-57
• 4.5.2 凸模圆角半径对拉深成形的影响57-59
• 4.5.3 凹模圆角半径对拉深成形的影响59-60
• 4.5.4 板厚比对最大焊缝移动量的影响60-61
• 4.6 本章小结61-62
• 结论62-64
• 参考文献64-68
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果68-69
• 致谢69

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 朱传敏,王锡浩;拼焊技术在汽车车身制造中的应用[J];制冷空调与电力机械;2005年02期

2 ;蒂森克虏伯公司开发出带卷拼焊新技术[J];鞍钢技术;2006年01期

3 张志勤;何立波;高真凤;;蒂森克虏伯公司拼焊板生产技术与研发概述[J];鞍钢技术;2006年04期

4 张立玲;高峰;张庆;;差厚拼焊板自由弯曲力的计算[J];锻压装备与制造技术;2006年04期

5 房灵申;赵明扬;徐志刚;;激光拼焊生产线规划设计及应用[J];新技术新工艺;2006年09期

6 闫志波;王长明;吴会波;;激光拼焊线在汽车上的应用[J];焊接技术;2007年05期

7 闫志波;刘培月;王长铭;;激光拼焊设备的应用[J];制造业自动化;2008年11期

8 闫志波;刘培月;王长铭;;激光拼焊生产线的组成及应用[J];应用激光;2008年05期

9 孙东继;林建平;邢丹英;刘瑞同;郭瑞泉;;拼焊板母材性能参数与其板厚匹配关系研究[J];系统仿真学报;2011年06期

10 孙晓玉;刘书宏;蒋春雷;;激光拼焊设备的设计与开发[J];现代零部件;2012年05期

中国重要会议论文全文数据库 前8条

1 房灵申;赵明扬;徐志刚;;激光拼焊生产线规划设计及应用[A];第二届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2006年

2 张志勤;何立波;高真凤;秦子然;;当代汽车用拼焊产品发展现状[A];2008年全国轧钢生产技术会议文集[C];2008年

3 余淑荣;樊丁;张建斌;王刚;;铝合金激光剪裁拼焊板技术研究现状及应用前景[A];第五届全国表面工程学术会议论文集[C];2004年

4 钟如涛;李斌;王玉涛;郑汉城;黄治军;;汽车板激光拼焊系统的研制[A];科技引领产业、支撑跨越发展——第六届湖北科技论坛论文集萃[C];2011年

5 王丽娟;王国栋;刘相华;;柱状高能束热源拼焊薄板过程研究[A];2006中国金属学会青年学术年会论文集[C];2006年

6 韩立军;于思彬;谷诤巍;;超高强钢与低合金钢激光拼焊接头性能研究[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年

7 房灵申;赵明扬;徐志刚;;我国激光拼焊自动化成套装备发展现状与对策[A];第二届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2006年

8 康彦亭;万芹英;;大型拼焊阀板变形控制[A];第九次全国焊接会议论文集（第2册）[C];1999年

中国重要报纸全文数据库 前9条

1 通讯员 毛艳辉 记者 阮海儿;国内首条汽车激光拼焊生产线开工[N];中国冶金报;2004年

2 记者 张真真 通讯员 李慧;国内首套激光拼焊设备在汉问世[N];湖北日报;2012年

3 曾和礼　南锋财 李慧;我国首套激光拼焊机组研发成功[N];中国工业报;2012年

4 本报记者　 赵三明;一项增加车身结构安全的新技术[N];中国工业报;2006年

5 苏伟;激光拼焊汽车板的分析和研究[N];世界金属导报;2014年

6 唐诗全 李大东;攀钢冷轧板激光拼焊技术研究通过省级鉴定[N];世界金属导报;2007年

7 张译中;POSCO扩张拼焊板生产能力[N];中国冶金报;2003年

8 记者 王丹云;宝钢阿塞洛玩转“激光魔术”[N];中国冶金报;2006年

9 ;POSCO公司开始为汽车用钢建设拼焊板（TWB）厂[N];世界金属导报;2002年

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 徐峰祥;梯度薄壁结构设计方法及其在车身设计中的应用[D];湖南大学;2015年

2 马向东;拼焊板成形性能及其在方盒形件拉深成形中的应用研究[D];燕山大学;2015年

3 宋燕利;激光拼焊板焊缝建模与冲压成形基础研究[D];武汉理工大学;2012年

4 余淑荣;不等厚铝合金薄板激光拼焊及数值模拟[D];兰州理工大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王聪;基于FEA拼焊板汽车覆盖件型面优化及成形质量控制的研究[D];哈尔滨理工大学;2012年

2 李勇;武钢并购整合蒂森激光拼焊战略研究[D];华中科技大学;2013年

3 苏丹;拼焊板锥形件成形工艺分析[D];燕山大学;2016年

4 刘梦娇;拼焊板圆锥形件拉深成形规律研究[D];燕山大学;2016年

5 朱梅;拼焊板筒形件拉深成形研究[D];燕山大学;2016年

6 徐利明;差厚拼焊板粘性介质压力成形的实验研究与数值模拟[D];哈尔滨工业大学;2008年

7 薛松;基于数值模拟的差厚拼焊板成形工艺研究[D];重庆大学;2006年

8 胡继雪;基于数值模拟的曲线焊缝拼焊板成形研究及优化设计[D];苏州大学;2013年

9 涂晴;基于拼焊板结构的车身轻量化方法研究[D];南昌大学;2015年

10 吕安松;拼焊板弯曲成形数值模拟研究[D];燕山大学;2009年

，

本文编号：833431